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【盘点】世界各国因页岩气开发牵动能源格局

导读: 8月,美国对页岩气的开采已占天然气开采总量的约四分之一,据称到2035年这一比例将提高到约50%。而到2015年美国将超越俄罗斯成为全球最大天然气生产国。有外媒评论,美国的页岩气成功开发极有可能成为全球页岩油气开发的“引擎”,驱动能源产业出现一场革命。

  美国

  8月,美国对页岩气的开采已占天然气开采总量的约四分之一,据称到2035年这一比例将提高到约50%。而到2015年美国将超越俄罗斯成为全球最大天然气生产国。有外媒评论,美国的页岩气成功开发极有可能成为全球页岩油气开发的“引擎”,驱动能源产业出现一场革命。

  加州大学洛杉矶分校将聚合物太阳能电池的光电转化效率由2011年的8.6%提高到10.6%,新电池含有能吸收可见光和红外线的两层光伏薄膜,可用于建筑物墙壁和窗户;佛罗里达大学尝试对石墨烯材料掺杂三氟甲基磺酰胺,处理后的石墨烯太阳能电池能量转化率高达8.6%,创造了全新的转换纪录;国家可再生能源实验室利用纳米技术制成了转换效率可达18.2%的黑硅太阳能电池,首次证明借助纳米结构的半导体也能制成性能良好低成本的太阳能电池;莱斯大学利用纳米粒子可直接将太阳能转换成蒸汽,甚至可从冰水产生蒸汽,并拥有24%的综合能效;而使用新概念设计出的一种由砷化镓制成的太阳能电池模型,已取得了高达28.3%的转化效率;用钨丝制造的设备可直接利用阳光的热能发电,其光电转化效率高达37%,性能优于目前最好的硅基太阳能电池。

  科学家利用光以波的形式流过金属表面并与金属相互作用原理,设计出一种新焊接技术,依据表面等离子体光子学采用一束简单的光将纳米线焊接在一起,有望促成新式电子设备和太阳能设备的出现;麻省理工学院找到一种可降低硅厚度的新途径,在保持电池高效的基础上最高变薄90%,从而降低薄膜太阳能电池的制造成本。

  3月,由国家点火装置所发射出的激光在经过最后一个聚焦透镜后达到2.03兆焦,成为世界上首个2兆焦能量的紫外激光,即使在经过光学损耗后,其射于靶室正中心的激光也高达1.875兆焦,成为目前最亮的“人造太阳”。而12月,国家点火装置扭转研究方向,焦点由“能源”变为了“核武器”。众多物理学家情感和理智都难以接受而对这一决议大加批评,认为政府考虑轻率,对核聚变能源的探索将使美国在新一轮科技竞争中站稳脚跟,更有可能推动人类文明的进程。而现在却选择了保持自己威慑力的武器库。

  洛斯阿拉莫斯国家实验室等机构首次演示了利用热管冷却小型核反应堆,借助平顶裂变实验产生了24瓦电力,并驱动了内华达国家安全网站设备的斯特林引擎,总花费不到100万美元。这次成功演示证明,可靠的小型核反应堆有望被用作新型太空飞行动力系统。

  能源部布鲁克海文国家实验室开发出用于电解水的催化剂,采用相对廉价的材料解决了从清洁水中获取氢气的问题,研发的镍钼氮化物催化剂为纳米片状结构,开启了新的有效氢催化模式;萨瓦那河国家实验室利用含三氢化铝的轻型材料制成了小型储氢容器,该材料具有极高的储氢能力,还具有较低的质量和有利的放电状态。实验证明其氢释放率适合为小型商用燃料电池提供动力,为未来大规模制造便携式发电系统铺平了道路,在军用和商用领域都可能得到应用;罗彻斯特大学将一种纳米晶体与廉价的镍催化剂结合,改进了一种光照制氢系统,稳定性强、能持续生产氢气且成本低廉。

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